标准规范下载简介

T／CECS10136-2021 空气滤料对20nm～500nm球形颗粒物过滤效率试验方法.pdf

用于本文件的符号见表

表1适用于本文件的符号

T/CECS101362021

表1适用于本文件的符号（续）

JJF (新) 10-2018 直流高压发生器校准规范AC：交流电 CAS：化学文摘社（化学品CAS编号） CL：浓度限值 CPC：凝结核粒子计数器 NMD：计数中值粒径 DEHS：葵二酸二辛脂（亦缩写为DES或DOS） DEMC：差分式电迁移率分级器 DMAS：差分式电迁移率分析系统 HEPA：高效空气过滤器 Kr:気 IPA:异丙醇 MPPS：最易透过粒径 Po:外 PSL：聚苯乙烯乳胶球 RH：相对湿度 SRM：标准物质

AC：交流电 CAS：化学文摘社（化学品CAS编号） CL：浓度限值 CPC：凝结核粒子计数器 NMD：计数中值粒径 DEHS：葵二酸二辛脂（亦缩写为DES或DOS) DEMC：差分式电迁移率分级器 DMAS：差分式电迁移率分析系统 HEPA：高效空气过滤器 Kr:気 IPA:异丙醇 MPPS：最易透过粒径 Po:外 PSL：聚苯乙烯乳胶球 RH：相对湿度 SRM：标准物质

滤料的过滤效率通过测量被测滤料的上下游粒子数量浓度计算获得。透过率P表示可穿过滤 颗粒物所占比例，可按式（1）计算。

4.2另一种测量方式是在规定采样时间间隔以及采样流量条件下测量被测滤料的上下游粒子数量 透过率可通过计算下游粒子数Ndow和上游粒子数N的比获得，可按式（2)计算

4.4滤料过滤效率与被测粒子粒径相关，采用不同粒径的单分散粒子分别进行试验，单分散气溶胶第i 挡粒径所对应透过率P，可按式（4）计算

4.5若测试针对粒子数量，则透过率P，可按式（5)计算

4.6被测滤料对第i挡粒径的计径过滤效率E，可按式(6)计算

P, =Cdown.i /Cup.

4.7测试气溶胶由气溶胶发生器发生，经调节（如盐溶液的蒸发、分级筛选)以及中和处理。需要时，气 溶胶在被测滤料上游与经过滤净化处理的试验空气均匀混合以保证所需试验气溶胶浓度以及试验空气 流量。 4.8被测滤料样品被稳固安装干试验来具上.试验流量应被调整至规定值。使用CPC分别对被测滤

T/CECS101362021

料上游及下游进行采样，依据所测得上下游粒子浓度或规定采样时间内的上下游粒子数计算过滤效率。 被测滤料的阻力应在规定滤速下测试。 4.9应测量试验空气的大气压、温度以及相对湿度

本试验方法所采用的用 过滤性能测试，试验气溶胶不应 科的过滤性能

5.2.1DEHS测试气溶胶

表2DEHS物性参数

5.2.2液态气溶胶发生器

满足20nm～500nm区间粒子浓度不低于1000粒/cm的气溶胶发生器均可使用。图1给出了 个气溶胶发生器示意图。其他适用发生器性能参数见附录A。发生器应保持清洁无锈，并定期对发 生器进行清洗和干爆。

图1气溶胶发生器示意图

单分散气溶胶试验装置示意图见图2，多分散气溶胶试验装置示意图见图3。单分散气溶胶试验 由三个部分组成：气溶胶粒子发生装置（气溶胶发生器）、颗粒物粒径分级装置（如DEMC)和粒子 装置（如CPC）。对于多分散气溶胶，应从被测滤料上游或下游采集气溶胶后进行粒径分级

T/CECS101362021

图2单分散气溶胶试验装置示意图

交发生器相关要求见5.2

图3多分散气溶胶试验装置示意图

管路材料应为导电材料（不锈钢、碳硅管等）。 管路设置应简洁，应避免不必要的管件与弯头。 下游取样管线的几何结构和材质原则 上应相同

T/CECS101362021

C 号说明： 容胶人口； 有硅胶等吸附材料的环形空间； 丝网所构成的内管； 澡气溶胶出口。

吸附材料不应饱和。如使用硅胶，应定期再生。

6.2.4.1原理和参数

图4扩散干燥器示意图

DMAS主要包括用于中和粒子电荷的双极电晕、控制流量和高电压的控制器、基于电迁移率进行 应径分级的DEMC（见图5）、粒子计数器、互连管线、计算机和相关软件。DEMC应能够对粒径范围在 20nm～500nm之间的粒子进行分级，并满足7.2所规定的程序。对于使用单极电晕的仪器，应联系制 造商明确合适的粒径检测范围

应定期清洁DEMC。维护间隔应根据制造商对设备使用的建议确定。当仪器用作气溶胶供应 时，需更频繁地清洁DEMC。当制造商并未提供相关要求时，应按表3中规定维护间隔进行维护

表3DEMC维护间隔

6.2.5气溶胶粒子的中和

不同的气溶胶发生法可能产生不同的气溶胶电荷分布。在不进行中和的情况下，电荷分布差异 影响过滤试验结果，因此，试验气溶胶应在进入滤料夹具之前先进行中和。试验装置可选择双级离

T/CECS101362021

源或单级离子源进行中和。中和应使气溶胶达到平衡电荷分布（玻尔兹曼分布），平衡电荷分布应符合 附录B的要求。

6.2.6补充空气管路

应使用补充空气管路获传 允许范围内。补充空气管路中应设置高效过滤器

滤料夹具通常包含顶部、底部和中间部分，其中滤料位于中间部分。有效过滤面积A，（直接暴露于 试验空气中的滤料面积)应足够大，以弥补滤料的宏观不均匀性。有效过滤面积没有最大限制，但需保 证试验气溶胶的均匀性和最小浓度。滤料夹具的入口到中间的过渡部分直径应逐渐增大，以保证气流 的平稳扩张，避免产生过度的端流和影响气溶胶均匀性。气溶胶均匀性应按7.5要求进行验证。表4 中给出了滤料夹具推荐尺寸。图6中给 具的部面示意图

表4滤料夹具推荐尺寸

6.2.8.1工作原理

图6滤料夹具部面示意图

对于过小而无法进行直接光学测量的粒子，CPC通过正丁醇、水或乙二醇等液体蒸汽在粒子上凝 吉、增大后再进行光散射或光度测量。试验气溶胶应与CPC工作液相容，以实现计数所需的凝结增长，

凝结所生成液滴浓度通过计数或通过光度测定法确定。CPC可通过两种方式实现过饱和蒸汽的凝结。 a） 气溶胶流经管道时先与正丁醇饱和蒸汽混合，然后于冷凝管被外部冷源冷却。最后，所产生液 滴经光散射传感器进行检测。 b） 气溶胶应通过最短路径直接送人混合喷嘴，将环境温度下的气溶胶与温度更高、无颗粒的饱 和蒸汽气流相混合，通过混合将导致过饱和及冷凝。于冷凝点所形成的液滴仍通过光散射传 感器进行检测

2.8.2CPC的性能要求

CPC应能够测量粒径在20nm～500nm范围内的粒子。在数据分析中，应考虑CPC的精确计数 效率。

6.2.8.3误差源及误差限

串粒于计数模式 量的准确度。所使用的测量或 光度计模式下运行

6.2.8.4维护和检查

容器中工作液面应定期检查，工作液应定期更换。运行修正检查应包括检查CPC工作流量，并使 用ISO35H或更高等级的上游过滤器定期检查CPC零计数率。维护计划应符合制造商要求。设备应 至少每年校准一次。

末级过滤器应为高效过滤器。末级过滤器应位于气泵之前。应监测试验流量。若试验流量无法满 足要求，则应更换高效空气过滤器

6.3使用DEHS气溶胶的试验装置

改试验装置中的气溶胶发生器。本文件所规定的中和、粒子筛选和过滤试验部件仍然适用。应使用气 容胶发生器将DEHS溶液（纯度高于99.4%）生成悬浮液滴。液滴中的溶剂会蒸发以产生DEHS气溶 胶。使用扩散干燥器来促进溶剂的蒸发。应使用中和器使DEHS粒子呈玻尔兹曼分布，并通过DEMC 进行粒径筛选。本文件试验粒径范围为20nm～500nm，DEMC试验粒径范围应满足此要求。DEMC 采样量应能满足下游粒子浓度或计数最低要求。鞘气流量应满足DEMC粒径分级与粒径精度要求 销气流量与气溶胶流量之比应大于5。可在滤料夹具上游再次进行中和以降低测试过程中的静电影响 和相关不确定性。在滤料夹具上游，应设置额外空气通路用于调节试验空气流量，当气溶胶发生器所产 主流量高于试验所需时排出多余试验空气；当气溶胶发生器所产生流量低于试验所需时补充空气。试 验空气流量应依据有效过滤面积和滤速计算。进行补充空气时，应保证充分混匀，试验粒子应均匀地分 布于进入滤料夹具的试验空气中。气溶胶的均匀性应按7.5要求进行试验。滤料样本固定在试验滤料 夹具中，并暴露于规定滤速的试验气流。 可使用2台CPC分别测量滤料上下游的粒子浓度，也可使用1台CPC交替测量上下游粒子浓度 使用2台CPC可避免切换采样位置和对气流相关扰动，在测试多挡粒径的情况下，可显著减少测量时

T/CECS101362021

间。使用2台CPC时，采样点到CPC人口的连接管路管径和长度应一致。使用1台CPC时，分别连接 上游及下游采样点的连接管路管径和长度应一致。CPC的最小可测粒径应小于试验粒径。采样时间应 足够长，以确保所测量粒子浓度稳定可靠，试验时间内上游浓度的变化应小于5%。位于下游的气泵驱 动试验空气流经滤料夹具。气泵工作流量应进行控制和监测以满足试验流量要求。试验台允许超压操 作，可在空气管路上配置1台或多台气泵。气溶胶的输送管路、阀门和连接件应为导电材料。管路长度 应尽可能短，以避免由于扩散造成的过多损耗

滤速与体积流量关系如式（7)所示

代验装置和设备的质量控

Z.1.1CPC采样流量稳定性

7.1.1.1一般要求

CPC采样流量差异可显著影响试验结果。随着试验装置阻力的增加,其影响更加凸显。

7.1.1.2试验方法

在试验夹具上安装高阻滤 上游采样点和下游采样点进行采样。若（ 具备流量校验功能，则应使用其自身设备进行流量校验

7.1.1.3试验结果判定

CPC从试验台上游和下游采样点所采集的采样流量与设备规定流量偏差不应大于5%。上游及 采样流量之间的偏差不应大于2%

7.1.2.1一般要求

可根据CPC零计数快速判断CPC是否需要维

7.1.2.2试验方法

试验台所使用的每台CPC均应进行零计数率试验。试验时，在CPC入口连接一个高效率过滤 进行1min采样计数

7.1.2.3试验结果判定

CPC的零计数应小于2粒/min。若仪器采样流量为acm"/min，则以粒子浓度表征的合格零计 小于2/α粒/cm3

Z.13± CPC—过载

CPC应在单粒子计数模式下运行。CPC无法在单粒子计数模式下运行的浓度为上限浓度。试验 12

过程中的最大气溶胶浓度应低于上限浓度，以保证因重叠所产生计数误差满足仪器制造商要求

7.1.3.2 试验方法

进行过滤效率试验。试验程序应符合第8章规定，使用不同上游气溶胶浓度进行。气溶胶发生装置应 符合5.2.2规定， 注：可通过增加试验装置的洁净空气流量或减少气溶胶发生器输出以降低试验气溶胶浓度， 若试验上游浓度无法降低（如对高效滤料试验），则应使用稀释系统进行采样，以便将气溶胶浓度降 低到CPC的浓度限以下。通过稀释系统进行上游浓度采样时，需要考虑稀释比以确定上游浓度，

7.1.3.3试验结果判定

试验应在足够的总试验浓度范围内进行，以证明CPC在预期的试验浓度下不会出现过载。在过 显著的浓度范围内，过滤效率试验结果应一致。

7.1.4计数精度校准

7.1.4.1CPC的实测浓度

CPC需根据参考仪器（例如，气溶胶静电计或配备已知稀释比稀释器的另一台参考CPC)进行校 准，以满足粒子浓度测量精度要求。使用气溶胶静电计校准CPC的试验装置示意图见图7。使用符合 5.2.2规定的液态气溶胶发生器发生符合玻尔兹曼平衡的DEHS气溶胶粒子，随后通过DEMC选出特 定粒径的粒子。应对小于20nm的1挡～2挡粒径进行测试以评价CPC测试精度。将气溶胶试验气 流等量分配给测试CPC和气溶胶静电计，并将二者测试结果进行比较，测试浓度偏差应满足制造商规 定。应参照制造商所提供的截止点校准曲线，该曲线给出当测试粒径接近CPC最小可检测粒径时的粒 轻与计数效率关系。气流分配器至静电计和被测CPC的气流管路长度应一致。标定浓度应保证CPC 在单粒子计数模式下运行并可进行重叠损失校正，

气流分配器； 气溶胶静电计/已校准的CPC； 被测 CPC。

7CPC校准装置示意图

T/CECS 10136—202

四川某变电站工程施工组织设计T/CECS101362021

7.1.4.2静电计测量

容胶静电计示意图见图8。浓度应根据公式（8)计

图8气溶胶静电计示意

.1.4.3将所测CPC的实测浓度与基于静电计测量结果并采用公式（8)所计算得到的浓度进行比较。 浓度偏差应满足制造商的误差控制要求

7.2.1DEMC可使用美国国家标准与技术研究院发布的SRM1961（269nm）、SRM1963（100nm）或 SRM1964（60nm）等标准粒子进行校准一个高层建筑施工组织设计(长城杯奖)，也可使用其他经认证的标准粒子。 7.2.2标准粒子被雾化并经DEMC检测。DEMC和CPC可在扫描模式下运行。DEMC所测试峰值 粒径与标准粒子标称粒径的误差应不大干土5%

7.3.2通过经中和器处理后的多电荷粒子测量进行中和效果评价